Mae rhwydweithiau pellter hir a metro yn seilwaith trafnidiaeth ffibr optig, ond maent wedi'u hadeiladu ar gyfer gwahanol broblemau. Mae drysu'r ddau yn arwain at dros-osodiadau peirianyddol, costau diangen, neu rwydweithiau na allant fodloni gofynion hwyrni. Mae'r erthygl hon yn ymdrin â sut maent yn wahanol ar draws pellter, cynhwysedd, hwyrni, a thechnoleg - ac mae'n defnyddio rhwydwaith B4 Google fel enghraifft bendant o sut mae'r ddwy haen yn gweithio gyda'i gilydd yn ymarferol.
Beth Sy'n Hir-Haul a Metro Networks?
Rhwydweithiau ffibr optegol pellter hiryn seilwaith asgwrn cefn a adeiladwyd i gario data ar draws dinasoedd, gwledydd a chyfandiroedd. Mae pellteroedd trosglwyddo fel arfer yn amrywio o 1,000 i 2,500 km, gyda rhai lleoliadau yn fwy na 4,000 km. Mae'r rhwydweithiau hyn yn ffurfio prif rydwelïau traffig rhyngrwyd byd-eang, gan gysylltu rhwydweithiau metro â'i gilydd ar draws pellteroedd daearyddol helaeth.
Rhwydweithiau metroMae - a elwir hefyd yn rhwydweithiau ardal fetropolitan (MANs) - yn gweithredu o fewn dinas neu ranbarth trefol, fel arfer ar draws pellteroedd o 80 i 1,000 km. Maent yn cysylltu swyddfeydd, canolfannau data, campysau, a phwyntiau presenoldeb darparwyr gwasanaeth (POPs) o fewn ardal leol.
Nid yw'r ddau yn ddewisiadau amgen i'w gilydd. Mae{1}}rhwydweithiau pellter hir yn cysylltu rhwydweithiau metro ar draws rhanbarthau. Mae rhwydweithiau Metro yn darparu'r cysylltedd hwnnw i ddefnyddwyr terfynol a busnesau yn lleol.
-Haul a Gwahaniaethau Rhwydwaith Metro
Pellter a Chwmpas Trosglwyddo
Mae rhwydweithiau pellter hir yn cael eu peiriannu ar gyfer rhychwantau rhyng-gyfandirol a rhyng-ddinasoedd, yn aml y tu hwnt i 2,500 km. Mae rhwydweithiau metro yn aros o fewn ffiniau dinasoedd a rhanbarthol, bron yn llai na 200 km yn y rhan fwyaf o leoliadau. Yr ystod 300–800 km yw lle mae'r ddwy bensaernïaeth yn dechnegol ymarferol - yn y parth gorgyffwrdd hwnnw, mae'r dewis cywir yn dibynnu ar batrymau traffig a gofynion hwyrni, nid pellter yn unig.
Gallu Rhwydwaith
Mae rhwydweithiau pellter hir yn cario capasiti agregau uwch, wedi'i alluogi ganDWDM(Amlblecsu Adran Donfedd Trwchus)- technoleg sy'n trawsyrru dwsinau o donfeddi annibynnol ar yr un pryd dros un pâr ffibr. Mae rhai systemau pellter hir yn fwy nag 80 tonfedd y ffibr, gan gyrraedd terabitau lluosog yr eiliad o gyfanswm y trwybwn.
Defnydd o rwydweithiau metroCWDM(Amlblecsu Adran Tonfedd Bras)neu - raddfa lai DWDM. Mae capasiti yn is, ond yn ddigonol ar gyfer traffig ar raddfa ddinas. Mae'r economeg yn ffafrio amlblecsio symlach, cost is ar yr haen metro.
Cudd
Mae rhwydweithiau metro yn darparu cuddni is - fel arfer o dan 5ms diwedd-i-derfynu o fewn dinas - oherwydd bod pellteroedd byrrach yn golygu llai o oedi ymlediad. Mae hyn yn golygu mai seilwaith metro yw'r dewis rhagosodedig ar gyfer rhaglenni sy'n sensitif i hwyrni: masnachu ariannol, fideo amser real, a chronfeydd data dosbarthedig.
Mae rhwydweithiau pellter hir yn cario mwy o hwyrni. Mae oedi lluosogi yn cronni gyda phellter, ac mae mwyhau signal ar nodau canolradd yn ychwanegu gorbenion pellach.
Technoleg ac Offer
Mae'r athroniaeth ddylunio y tu ôl i-gludiad pell yn ymwahanu'n sylweddol oddi wrth yr athroniaeth o rwydweithiau metropolitan. Lle mae cysylltiadau rhyng-gyfandirol a rhyng-dinas yn blaenoriaethu effeithlonrwydd sbectrol a chyrhaeddiad - yn aml yn ymestyn y tu hwnt i 4,000 km trwy fwyhau, cydlynolffibr trafnidiaethyn rhychwantu - seilweithiau trefol-yn gweithredu o dan set sylfaenol wahanol o gyfyngiadau. Gan gwmpasu degau i gannoedd o gilometrau o fewn ac o amgylch ffiniau dinasoedd, mae'n rhaid i rwydweithiau metro gydbwyso hwyrni isel, capasiti porthladdoedd dwys, ac economeg defnyddio, yn aml yn ffafrio -datgeliad uniongyrchol neu blygiau cydlynol cryno dros yr atebion perfformiad uchel ond mwy costus a fynnir gan drawsyrru pellter hir.
Yn benodol: mae angen gosodiadau pellter hirtechnoleg optegol gydlynolyn safonol, gyda sglodion DSP yn gwneud iawn am wasgariad ar draws miloedd o gilometrau, aEDFAchwyddseinyddionyn cael ei ddefnyddio tua bob 80 km i gynnal cryfder y signal. Mae gosodiadau Metro yn dibynnu'n bennaf arcanfod-uniongyrchol (IM-DD)trosglwyddyddion - symlach, pŵer is, a llawer rhatach. Mae cymhwyso seilwaith pellter hir llawn i leoliad metro yn or-beirianneg nad yw'n gwneud synnwyr ariannol yn aml.
| Taith hir | Metro | |
|---|---|---|
| Cwmpas | Gwledydd / Cyfandiroedd | Ardal Dinas / Metro |
| Pellter | 1,000 – 2,500 km+ | 80 - 1,000 km |
| Gallu | Uwch (-graddfa fawr DWDM) | Is (CWDM / DWDM bach) |
| Cudd | Uwch | is (<5ms typical) |
| Technoleg Graidd | Cydlynol + EDFA | IM{0}}DD / cryno cydlynol |
| Gorau Ar Gyfer | Asgwrn cefn ar draws-rhanbarth | Apiau lleol, sy'n sensitif i hwyrni |
-Deployment World Real: Google B4
Rhwydwaith B4 GoogleMae - sydd wedi'i ddogfennu mewn papur cyhoeddus yn SIGCOMM 2012 - yn dangos pa mor hir-mae rhwydweithiau cludo a metro yn gweithredu gyda'i gilydd ar raddfa, a beth sy'n digwydd pan fydd pob haen wedi'i hoptimeiddio i'w diben gwirioneddol.
Roedd angen i Google gadw ei ganolfannau data byd-eang wedi'u cysoni ar draws tri math o draffig: atgynhyrchu data ar raddfa fawr, gwasanaethau sy'n wynebu defnyddwyr, a swyddi cyfrifiannu mewnol. Roedd gan bob un ofynion lled band a hwyrni gwahanol. Roedd y WAN presennol yn gadael defnydd cyswllt asgwrn cefn ar 30–40%, tra bod gwasanaethau amser real yn dal i gael trafferth cyrraedd targedau hwyrni.
Ar yr haen rhyng-gyfandirol, defnyddio Googlerhwydweithiau ffeibr pellter hirgyda thrafnidiaeth optegol cydlynol DWDM yn cario tonfeddi 100G lluosog fesul ffibr ar draws llwybrau trawsgefnforol a thrawsgyfandirol. Disodlodd rheolydd SDN canolog beirianneg traffig MPLS draddodiadol, gan symud traffig yn ddeinamig yn seiliedig ar-galw amser real ar draws y rhwydwaith cyfan. Dringodd y defnydd o asgwrn cefn o 30–40% i bron i 100% - roedd yr un seilwaith ffisegol yn cludo llawer mwy o draffig heb ychwanegu ffibr.
Ar yr haen fewn-ranbarthol, yr un-ddinasoedd a chanolfannau data cyfagos wedi'u cysylltu drwy seilwaith metro gan ddefnyddio modiwlau cyrhaeddiad byr, cyflymder uchel. Mae hwyrni rhwng cyfleusterau a ddelir yn gyson o dan 2ms - yn ofyniad caled ar gyfer Google Search a Ads, lle mae amser ymateb yn effeithio'n uniongyrchol ar refeniw.
Mae B4 yn gwneud y rhaniad swyddogaethol yn diriaethol: penderfynodd pellter hir faint o ddata allai symud rhwng cyfandiroedd; penderfynodd metro pa mor gyflym y gellid cyflwyno’r data hwnnw’n lleol. Ni allai'r naill haen na'r llall gymryd lle'r llall.
Mae -haul hir yn symud data ar draws pellteroedd helaeth ar gapasiti uchel, tra bod metro yn ei gyflenwi'n lleol gyda hwyrni isel. Yn y rhan fwyaf o amgylcheddau cynhyrchu, mae'r ddwy haen yn cydfodoli - mae'r haen halio hir yn gosod y nenfwd ar gapasiti byd-eang, mae'r haen metro yn gosod y llawr ar berfformiad lleol. 400Mae modiwlau plygadwy G ZR+ bellach yn ymestyn metro-opteg dosbarth i bellteroedd a oedd angen systemau cludo hir llawn yn flaenorol, gan leihau'r bwlch rhwng y ddau yn raddol. Ond y rhesymeg bensaernïol graidd - optimeiddio ar gyfer cyrhaeddiad neu optimeiddio ar gyfer hwyrni - yw'r ffactor penderfynu o hyd.
FAQ
C: Yr amrediad 300-800 km yw'r parth gorgyffwrdd. Beth yw'r ffactor pwysicaf wrth benderfynu pa bensaernïaeth i'w defnyddio?
A: Gofynion latency. Os oes angen i unrhyw raglen yn eich gosodiad-amseroedd ymateb taith o dan 10ms - cronfeydd data amser real-, prosesu fideo byw, systemau masnachu - pensaernïaeth metro yw'r dewis cywir waeth beth fo'r pellter. Os yw'r llwyth gwaith yn swp-drosglwyddo data, yn gwneud copi wrth gefn, neu'n ddyblygu gyda goddefgarwch hwyrni dros 20ms, mae'r offer cludo hir yn gystadleuol o fewn yr ystod pellter hwn.
C: Defnyddiodd Google B4 SDN i wthio'r defnydd o asgwrn cefn i bron i 100%. A yw hyn yn berthnasol i weithrediadau teithio hir safonol menter?
A: Ddim yn uniongyrchol. Mae B4 yn gweithredu ar raddfa lle mae Google yn rheoli'r haen optegol a ffynonellau traffig ar draws dwsinau o ganolfannau data. Ar gyfer y rhan fwyaf o fentrau sy'n prydlesu tonfeddi neu ffibr tywyll gan gludwyr, mae optimeiddio SDN yn digwydd ar ochr y cludwr. Yr hyn y gall mentrau ei ailadrodd yw'r rhesymeg dosbarthiad traffig - gwahanu hwyrni{5}}traffig sensitif oddi wrth drosglwyddiadau swmp a'u trin yn wahanol ar draws yr un seilwaith.
C: Mae plwgadwys cydlynol cryno yn opsiwn ar gyfer gosod metro. Pryd mae cydlynol yn gwneud mwy o synnwyr nag IM-DD mewn cyd-destun metro?
A: Pan fo'r pellter trawsyrru yn fwy na 80 km, neu pan fo'r targed capasiti tonfedd fesul - yn fwy na 100G. O dan y trothwyon hyn, mae IM{4}}DD yn symlach ac yn costio llai. Uchod, mae gofynion cywirdeb signal yn golygu mai cydlynol yw'r dewis mwy ymarferol hyd yn oed mewn cyd-destunau metro - yn enwedig mewn lleoliadau trefol dwys lle nad yw'n bosibl -ymhelaethu eto oherwydd cyfyngiadau mynediad ffisegol.
C: Os yw 400G ZR+ yn lleihau'r bwlch rhwng metro a chludiant hir, a ddylai gosodiadau metro newydd aros i'r dechnoleg aeddfedu cyn mabwysiadu seilwaith IM-DD?
A: Mae 400G ZR+ eisoes ar gael yn fasnachol ac yn cael ei ddefnyddio - nid yw'n safon sy'n dod i'r amlwg. Ar hyn o bryd, mae modiwlau ZR+ yn costio llawer mwy nag IM{5}}DD ar gyfer trosglwyddiad pellter byr cyfatebol. Ar gyfer lleoliadau maes glas o dan 80 km heb unrhyw angen i raddio y tu hwnt i'r trothwy hwnnw, mae IM-DD yn parhau i fod yn ddewis economaidd gadarn heddiw.c
